Таймер для электрокотла отопления
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Таймер для электрокотла отопления

Таймер для электрокотла отопления

Статьи / Конкурсные работы 2014 – Контроллер электродного электрокотла с суточно–недельным таймером

Контроллер электродного электрокотла с суточно–недельным таймером предназнчен для управления симисторным силовым блоком , который коммутирует токопроводящие электроды и обеспечивает поддержание заданной температуры и циркулирование электролита по радиаторам отопительной системы. При этом выполняется большое количество регулирующих, защитных и других эксплуатационных функций, обеспечивающих безаварийную работу котла.Контроллер выполнен на процессоре АТмега 32 и АТмега8,стандартном ЖКИ индикаторе 2х16,таймере DS1307,датчиках температуры ТС1047 и датчике тока ASC 712 .

Описание силового блока в данной работе не приводится (на принципиальной схеме изображен типовой функциональный узел симисторного коммутатора).Разработан анологичный контроллер для управления электрокотлом на ТЭН-ах,в котором отсутствует блок измерения тока и предусмотрен контроль наличия воды в отопительной системе.

Общие характеристики электродного электрокотла с суточно–недельным таймером.

1- Мощность котла 4-12 КВт от 1-фазной или 3-фазной електросети.

2- Диапазон термостатирования 10 ?С- 80?С

3- Автоматическое включение нагрева при при снижении

температуры теплоносителя до 10 ?С

4- Включение звуковой сигнализации при снижении температуры

теплоносителя до 5?С 5- Автоматическая регулировка максимального тока через

электролит,путем ограничения температуры электролита.

6- Непрерывная индикация протекающего через электролит тока. 7- Ежесуточное кратковременное включение насоса для

предотвращения залипания движущихся частей насоса в период

между отопительными сезонами

8- Режим автономноговключение циркуляционного насоса для

предварительного перемешивания электролита

9- Автоматическое отключение электронасоса если ток через

нагревательный элемент не проходит более 15 минут 10- 7-цикловый суточный или полный недельный (все дни недели)

таймер термостатирования по воздушному термодатчику. 11- 7-цикловый суточный или полный недельный таймер

термостатирования по датчику температуры электролита. 12- Ежесуточная корректировка точности хода часов 13- Сезонная корректировка часов при переходе на зимнее и летнее

14- Все установленные режимы , установки таймеров и часов

сохраняются при кратковременных и длительных

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ

При подаче напряжения на электродный котел (ЭК) на жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ) котроллера появляется сообщение:

ЗАДАНО ti °C ХХ : ХХ

ВОДА tтек°C ЦХ XXA

ti – заданная на текущее время температура;

tтек – реальная температура теплоносителя (воды);

ХХ ХХ – текущее время;

XXA – протекающий через электроды ток в амперах;

ЦХ – цикл суточный (ЦС) или цикл недельный (ЦH).

При нахождении в режиме ВОДА для выбора необходимого цикла (ЦС/ЦН) нажать на 1-2 сек на кнопку ?, а при нахождении в режиме ВОЗДУХ, нажать на 1-2 сек на кнопку ?.

При нажатии на кнопку D происходит переход в меню установок времени и температур на страницу 1 в выбранном режиме ЦС или ЦН. При этом нагрев котла прекращается. На ЖКИ появляется сообщение:

где: Т1 : Т2 : Т3 – соответственно 1-ый, 2-ой, и 3-ий интервал задаваемого времени в часах или днях недели-(цифры 1,2,3 – соответствуют ПН,ВТ,СР);

t1°C t2°C t3°C – значения задаваемой температуры , соответствующей этим интервалам в °C ;

ХХ : ХХ – текущее время;

С 1 – страница 1 меню установок

Под значением времени находится соответствующее ему значение температуры, которое будет поддерживаться начиная с установленного значения времени (в часах/днях недели) до следующего интервала.

Курсор указывает на переменные величины Т1, t1°C, Т2,t2°C, Т3,t3°C которые можно изменить кнопками ? (увеличение) и ? (уменьшение).

Курсор последовательно проходит через все значения переменных начиная с минут текущего времени (для коррекции времени) и заканчивая значением t3°C (температура 3-го временного интервала), после чего, при очередном нажатии на кнопку D происходит переход на страницу 2 меню и появляется сообщение:

где: Т4 : Т5 : Т6 : Т7 – соответственно 4-ый, 5-тый, 6-ой, 7-ой интервал

задаваемого времени в часах или днях недели

(цифры 4,5,6,7- соответствуют ЧТ,ПТ,СБ,ВС) в

зависимости от выбранного цикла;

t4°C : t5°C : t6°C : t7°C – значения задаваемой температуры

соответствующей этим интервалам;

С 2 – страница 2 меню установок.

Курсор последовательно проходит все значения переменных величин начиная с T4 и, заканчивая t7 °C изменения которых выполняются с помощью кнопок ? и ?, и после очередного нажатия на кнопку D, программа возвращается в исходное состояние, инициируя сообщение:

ЗАДАНОti °C ХХ : ХХ

Возврат в исходное состояние возможен также при любом положении курсора. Для этого надо кратковременно нажать на кнопку F. При длительном нажатии на кнопку Fпроисходит переключение на контроль температуры воздуха и вместо сообщения ВОДА появляется сообщение ВОЗДУХ.

При этом все установленные значения температур в соответствующих временных интервалах будут относится к контролю температуры воздуха.

Для возврата в режим ВОДА необходимо опять длительно нажать на кнопку F.

Температуры и временные интервалы необходимо начинать программировать, начиная со значения времени Т 1, установив его значение в 0 часов (1 для дней недели), затем, перейдя с помощью кнопки D на t1 °C, – установить необходимое значение t1 °C.

При этом с 0 часов (или с первого указанного дня) до времени Т 2 (или до следующего указанного дня) будет поддерживаться заданная температураt1 °C. Переведя курсор на Т 2 устанавливаем следующее значение времени и соответствующую ему температуру t2 °C и т.д. до значения t7 °C.

Значения установленного времени Т 1 ? Т 7 должны постепенно увеличиваться от до последнего заданного значения при программировании часов и от1 до 7 при программировании дней недели.

Если надо пропустить интервал (интервалы) времени, можно установить

Т для часов или для дня недели задать Т >7 .Можно также просто продублировать предыдущие значения температуры и времени.

Программирование временных интервалов для режима ВОЗДУХ и ВОДА производятся независимо друг от друга. Как один так и другой режимы могут быть суточными или недельными. Переход с одного режима на другой происходит при длительном нажатии на кнопку F в основном меню.

Специальные защитные и сервисные режимы работы

1. Если удерживать нажатой кнопку F в момент подачи напряжения на ЭК, то произойдет включение циркуляционного насоса для предварительного перемешивания электролита и появится сообщение НАСОС ВК. ?

При этом нагрев воды не происходит. Для перехода в обычный режим терморегулирования – котел необходимо выключить и включить повторно.

2.Если ток через нагревательный элемент не проходит более 15 минут -электронасос автоматически отключается.

3. Если температура электролита меньше 20 ?С – электронасос не включается для ускорения прогрева электролита.

4. Для предотвращения залипания движущихся частей насоса в период между отопительными сезонами, насос ежесуточно кратковременно включается автоматически. Поэтому, если электрокотел не эксплуатируется, рекомендуется не сливать воду из отопительной системы и не выключать его из электросети, а установить в режиме меню минимальную температуру 10 ?С в одном из таймеров и перейти в режим термостатирования при этой температуре. В таком режиме, если температура окружающей среды ?10 ?С, потребляемая мощность не превысит 10 Вт .

5. При достижении электролитом температуры 77 ?С происходит отключение нагрева во избежании закипания электролита в области электродов котла и появляется сообщение:

6. Если, несмотря на прекращение нагрева, температура теплоносителя повышается-то сработает электромагнитный контактор и нагревательный элемент обесточится.

7. Если протекающий через нагревательный элемент ток, превысит допустимый, то он также обесточивается и на ЖКИ появляется сообщение

При понижении температуры теплоносителя на 5?С происходит повторное включение нагревательного элемента и контролируется ток. Если ток не превышает предельную величину, то возобновляется процесс термостабилизации при новом значении T max=77-5 ?C.

Если нет -цикл повторяется, до тех пор, пока ток перестанет превышать

допустимый. В этом случае максимально допустимая температура теплоносителя

где n – количество циклов корректировки температуры электролита

8. При снижении температуры теплоносителя до 10 ?С, вне зависимости от заданного режима работы, включается циркуляционный насос и нагревательный элемент, что предотвращает замерзание электролита в системе. Кратковременно включается звуковая сигнализация и на ЖКИ появляется сообщение: ВОДА Фюзы для ATmega32:

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера прошивки для ATmega8 и ATmega32

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера прошивки для варианта с применением ТЭНа: отсутствует датчик тока и предусмотрено подключение датчика наличия воды в системе (произвольного образца), разрыв его контактов программно отключает нагревательные элементы.

3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

Практически любой электрический котел требует обязательного наличия автоматики управления.

Вы не можете установить один единственный выключатель на вводе, которым будете запускать и отключать обогрев.

При этом остановимся на самых минималистичных и простейших вариантах, которые вы сможете собрать самостоятельно своими руками.Ведь как известно, чем меньше элементов, тем больше надежность всей системы. Поэтому самые простые варианты и работают дольше и надежнее остальных.

Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.

Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.

Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных.

При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.

После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.

Делается это на электромагнитных пускателях.

Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации эл.сети. Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.

При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.

Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.

Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.

К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.

Замкнутое или разомкнутое положение контактов зависит от того, подано или снято напряжение с его катушки управления. Получается, чтобы собрать автоматику, на клеммы этих самых катушек мы должны через какие-то другие элементы подавать управляющие сигналы (напряжение).

Катушка имеет два контакта А1, А2.

При покупке обращайте внимание, пускатели могут идти с катушками на 380В и 220В. Лучше брать последний вариант.

В этом случае на один из контактов вы напрямую подключаете нулевой проводник, а в разрыв второго устанавливаете кнопки-микровыключатели.

Для чего они нужны? Благодаря им, у вас появляется возможность включать поочередно 1,2 или 3 тэна, тем самым увеличивая или уменьшая мощность отопления.

К примеру, на улице за окном температура -5С. Нажимаете одну кнопку и запускаете в работу всего один ТЭН мощностью 2квт. Ударили морозы -25С, нажимаете все три кнопки и повышаете мощность в три раза.

При этом количество ступеней обогрева будет зависеть от номинальной мощности каждого нагревательного элемента. Если они все будут по 2квт – это всего три ступени.

А вот если один будет 2квт, второй 3квт, а третий 4квт, то количество ступеней автоматически возрастает до семи!

Все будет зависеть от того, какие фазы (тэны) и в какой последовательности подключать.

    по отдельности 2квт – 3квт – 4квт
    вместе 2квт+3квт+4квт
    раздельно 2квт+3квт
    раздельно 2квт+4квт
    раздельно 3квт+4квт

Ток в цепях управления катушек очень небольшой (несколько миллиампер). Соответственно ставить сюда полноценные выключатели не нужно.

На все эти три микровыключателя должна быть подана одна фаза. Допустим фаза С. Берете ее с нижних контактов вводного автомата.

Вот именно из этой точки и начинается вся дальнейшая схема автоматики.

Обязательный элемент такой схемы – предельный термостат.


Это защитное устройство, которое отключит ваш электрокотел, если он пошел, что называется в разнос.

Например, перестал работать циркуляционный насос или где-то образовался засор. В результате этого температура начала резко возрастать и превысила допустимые значения.

Данную температуру вы устанавливаете самостоятельно при помощи ручного регулятора.

Так как это защитный элемент, который должен полностью “гасить” котел, подключать его нужно последовательно в разрыв управляющей фазы, как на рисунке внизу.

Помимо безопасности, нам потребуется еще один элемент. Элемент управления, который будет его периодически включать и выключать для поддержания заданной температуры воды.

Этим устройством является рабочий термостат.


Не путайте его с предельным. В предельном имеется взводимая вручную кнопка, которая при срабатывании препятствует самостоятельному включению датчика.

То есть, когда он сработал один раз, вам потребуется осмотреть всю систему и схему, дабы разобраться в причине срабатывания. И только после этого, нажав эту кнопочку, отопление можно будет запустить заново.

Данный термостат монтируется после предельного, опять же в разрыв цепи.

Таким образом мы получили элемент защиты и элемент управления. В принципе, это и есть самая примитивная схема №1 для автоматики электрического отопления.

Чтобы получить более функциональный вариант, добавим сюда прибор для отслеживания температуры воздуха в помещении – комнатный термостат.

Ему не важно какая будет температура котловой воды, он реагирует именно на комфортную температуру воздуха в вашем доме.

По аналогии с предыдущими элементами монтируете его в разрыв, перед рабочим термостатом. Вторая простейшая схема готова.

Но человек всегда стремится к большему и помимо комфорта при электрическом отоплении, всегда хочется еще и сэкономить. Все таки электроотопление за редким исключением, в наших реалиях не совсем дешевая штука.

Как это сделать, усовершенствовав вышеприведённую схему подключения? Для этого дела существует ночной тариф.

Чтобы им воспользоваться в полной мере, нам потребуется реле времени.

Оно будет запускать электроотопление только в заданный промежуток суток. Размещайте его в схеме перед комнатным термостатом.

Однако при этом обратите внимание на один нюанс. При наличии в схеме такого устройства, обязательно параллельно ему монтируется термостат минимальной температуры воздуха.

Днем в ваше отсутствие, температура на улице может резко упасть. Уезжали при -5С, приехали вечером – за окном минус 25С. Соответственно и дома существенно похолодает.

Она запустит отопление, как только температура в доме упадет ниже минимального порога. В итоге не даст дому остыть, а системе разморозиться.

Чтобы визуально наблюдать включены датчики или выключены в данный момент, можно подключить в общую точку перед микровыключателями сигнальную лампочку и вывести ее на видное место.

Особенно это полезно при нахождении щитка управления и самого котла в подвале дома или в соседней пристройке.

Большинство заводских электрокотлов отопления построено именно на таких принципиальных схемах управления. Есть одна питающая линия (фаза), подающая сигнал на катушку прибора с силовыми элементами, а все дополнительное оборудование, датчики и релюшки, как раз-таки и “навешиваются” на эту самую линию, выполняя защитную и контролирующую функции.

Как видите, ничего сложного и замысловатого здесь нет.

Термодатчик для котла отопления

Автономное отопление – это расходы из семейного бюджета, и экономные хозяева стараются их уменьшить. Но как это сделать, чтобы в доме было тепло и уютно в холода? Выход простой – нужно установить терморегулятор для котла. С его помощью экономится до 20% энергоносителей – газа, электричества, жидкого или твердого топлива.

Разновидности теплогенераторов и регулировка температуры

Типы котлов индивидуального отопления для квартир и домов: теплогенераторы на твердом топливе, газовые котлы, агрегаты на электричестве и на жидком топливе. Основной материал корпуса и элементов любого котла – сталь и/или чугун. В любой из моделей может быть установлен терморегулятор для котла или простейший термоэлемент, чтобы можно было регулировать температуру теплоносителя в автоматическом или ручном режиме. Термоэлементы для котла отопления

Конструкция термоэлемента проста – корпус из стали, который уменьшается или увеличивается в размерах, если изменяется температура теплоносителя. При изменении размеров корпуса также меняется положение рычага датчика, регулирующего положение внутренней заслонки. Открытая заслонка провоцирует более активное горение газа или другого топлива, закрытая – уменьшает активность горения. Если необходимо полностью затушить котел, то термостат устанавливают в нулевое положение, и горение без доступа воздуха прекращается. В современные теплогенераторы встраивают микроконтроллеры (микросхемы), управляющие воздушным потоком в зависимости от установленного теплового режима при помощи регулировки режима специального вентилятора. Температурный регулятор для котла на любых энергоносителях

Газовый котел используют в качестве генератора тепла для отопительной системы чаще всего, так как это самый экономный и простой в обслуживании агрегат. Некоторые двухконтурные модели котлов имеют в комплекте отдельный терморегулятор для котла – для системы отопления и ГВС. Одноконтурные агрегаты оборудованы одним теплообменником только для отопления. Проводной терморегулятор для газового котла

Электрический котел устанавливают в жилье, к которому не подведена газовая магистраль. Такое оборудование имеет высокий КПД, но электроэнергия стоит дороже, чем газ или твердое топливо. В данном оборудовании предусматривается регулировка температуры и защита от перегревания теплогенератора. Таймер механического типа для отопительных котлов

Работает такой механический таймер для котла на электричестве просто – в нем можно активировать три режима: теплогенератор выключен, включен, включается по заданной программе. Стандартное внешнее оформление таймера – крупный круглый циферблат с 24 делениями шкалы. Поворотом диска устанавливается требуемое время включения или выключения отопления. Наружная часть таймера – это набор вкладок с периодом срабатывания в 15 минут. Они служат для более удобного управления режимами работы котла. Есть возможность срочной перенастройки при работающем теплогенераторе. Механический таймер имеет существенный недостаток в управлении – он срабатывает в заданном режиме каждый день, и для перестройки его требуется регулировать.

Разновидности терморегуляторов

  1. По функциональности все регуляторы температуры подразделяются на конструкции с опцией поддержания температуры и многофункциональные.
  2. По конструктивному исполнению терморегуляторы для котлов отопления бывают радиоуправляемыми и с проводным подключением для соединения кабелем. Монтируется терморегулятор в любом месте помещения, датчик температуры подключают в блок управления электрокотлом или газовым генератором.

Комнатные термостаты для отопления требуют постоянного воздушного потока, поэтому их нельзя закрывать плотными решетками, отгораживать шторами или мебелью. Рядом с ними нежелательно располагать осветительные и отопительные приборы, бытовую технику, излучающую тепло при работе.

Комнатный электронный программируемый термостат можно настроить на выбор требуемой температуры, перенастроить и изменить режим работы в любое время. Такой температурный датчик имеет функцию программирования работы в выходные дни и в будни, для любого дня недели, для зимнего и демисезонного отопления, вне зависимости от присутствия или отсутствия людей в доме. Комнатный термостат с программатором

Программируемый контроллер оснащен функциями, расширяющими возможности регулирования температуры:

  1. Опция «Партия», выключающая котел на несколько часов, с возобновлением его работы.
  2. Функция «Перекрыть», меняющая температуру в любом из заданных режимов работы.
  3. Опция «Праздник», ускоряющая или замедляющая нагрев котла на определенное количество дней.

Центральный терморегулятор для электрокотла монтируется на любом расстоянии от котла и управляет отоплением во всех помещениях. Ранние модели имеют проводное соединение, современное электронное оборудование управляется из командного пункта. Иногда теплогенераторы снабжены дилатометрическим термостатом для электрокотла или твердотопливного оборудования, управляемым дистанционно. Комнатная автоматика для электрокотла выключает его после замера температуры – при повышенной отопление выключается и наоборот. Терморегулятор для электрического котла

Рекомендации по термореле:

  1. Начальное положение – 20 0 С.
  2. Ночная температура – 19-21 0 С.
  3. Для детской –22 0 С.
  4. Для пожилых людей и инвалидов – 22 0 С.

Одним контроллером можно регулировать температуру как в отдельных помещениях, так и во всем доме.

Термостатические клапаны для регулировки температуры

Включение термостатического клапана в систему отопления – самое простое и эффективное решение, чтобы теплоноситель циркулировал по трубам с заданной температурой. Регулировка температуры происходит путем подмешивания более холодного теплоносителя к теплому. Стандартное подключение клапана – на схеме ниже: Как подключить трехходовой термоклапан смешения

Термоклапан, установленный на радиатор, контролирует и регулирует температуру в комнатах, изменяя мощность потока горячего теплоносителя к отопительному котлу через секции батареи, и не оказывает влияния на работу котла. Такое подключение устройства обеспечивает настройку температуры для отдельно взятого помещения. Подобную схему подключения терморегулятора с датчиком температуры применяют как дополнение к основному регулирующему оборудованию. Каждый сезон термостатический смесительный клапан необходимо осматривать на предмет перенастройки и проверки работоспособности.

Самодельный терморегулятор для любого котла

Из схемы регулятора температуры для котла с датчиком видно, что аппаратура работает на микросхемах Atmega-8 и 566, имеет жидкокристаллический дисплей, встроенный фотоэлемент и несколько датчиков температуры. Контроллер Atmega-8 следит за заданными режимами работы терморегулятора. Терморегулятор, собранный своими руками, – схема устройства

Данный термодатчик для котла отопления останавливает или запускает теплогенератор при колебаниях температуры в помещениях, а для ее контроля служат датчики U1 и U2. Включенные в схему два таймера задают время остановки или запуска теплогенератора. Работающий в устройстве фоторезистор регулирует остановку или запуск в темное или светлое время суток. Датчик U1 монтируется в комнате, датчик U2 – за окном. Необходимо организовать подключение наружного датчика как можно ближе к котлу. Терморегулятор, собранный на микросхеме K561ЛА7 своими руками

Схема регулятора температуры на отечественной микросхеме К651ЛА7 простая и позволяет легко регулировать параметры теплоносителя. Термостатом служит терморезистор, во много раз уменьшающий свое сопротивление при нагреве от теплоносителя. Терморезистор включается в делитель напряжения, а резистор R2 (на схеме) служит для плавной регулировки температуры. Подключение терморегулятора на контроллере PIC16F84A

На этой схеме нарисовано электронное оборудование на микросхеме PIC16F84A-04/P. Датчиком температуры выступает цифровой термометр DS18B20. Компактное мини-реле предназначено для управления нагрузкой и присоединяется к ней на выходе схемы. Мини-переключателями SB1-SB3 задают требуемое значение температуры, показатели которой выводятся на жидкокристаллический индикатор. Перед реализацией этой схемы необходимо перепрограммировать контроллер и стереть с микросхемы все предыдущие данные. Такая схема надежна в работе при любых условиях эксплуатации.

Рекомендации:

  1. Практически все термостаты – унифицированные, то есть их можно устанавливать на любые котлы. Но профессионалы рекомендуют выбирать регулятор температуры от изготовителя котла. Это сделает намного проще и монтаж, и процесс эксплуатации оборудования.
  2. Перед тем, как приобрести оборудование, рекомендуется произвести расчеты полной площади отапливаемого помещения, вычислить оптимальную температуру для него, чтобы оно не перегружалось, но и не простаивало. Также рекомендуется поменять электропроводку, которая будет задействована при подключении всего электрооборудования, включая электрический котел.
  3. Перед монтажом отопительного оборудования помещение необходимо теплоизолировать, чтобы уменьшить неоправданные тепловые потери и затраты на энергоносители.
  4. При нехватке средств дорогостоящее оборудование механический термостат – лучший выход. Единственный недостаток – нужно будет периодически корректировать работу термостата вручную.
Читать еще:  Как прочистить систему отопления в частном доме
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector